血液脳関門を横切るマンガン分布Iクエン酸マンガンのキャリアを介した流入の証拠、およびマンガンとマンガントランスフェリン

マンガン（MN）は不可欠な要素であり、神経毒性です。血液脳関門（BBB）を横切るMn移動の調節は、脳MN濃度が機能的か毒性であるかに寄与します。血漿では、MNは水、小分子量リガンド、タンパク質に関連しています。Mn種分化は、BBBを介した動きの動態に影響を与える可能性があります。現在の研究では、54mn2+、54mnクエン酸塩、54mnトランスフェリン（54mn TF）の脳流入率を、in situ脳灌流技術を使用して決定しました。流入率は、オクタノール/水性分配係数と分子量から決定された予測拡散速度と比較されました。in situ脳灌流液には、54mn2+、54mnクエン酸塩または54mn TF、およびこれらの短い実験（15〜180秒）の間にBBBをそれほど越えなかった血管容量/細胞外空間マーカーが含まれていました。流入移動係数（KIN）は、9つの脳領域と側脳室脈絡叢の各MN種の4つの灌流期間から決定されました。脳の親族は（5-13）x 10（-5）、（3-51）x 10（-5）、および（2-13）x 10（-5）ml/s/gでした。、およびそれぞれ54mn TF。3つのMN種のいずれかのいずれかの脳の値は、一般に、9つの脳領域と脈絡叢の間で有意な差はありませんでした。ただし、クエン酸Mnの脳密度は、多くの脳領域でMn2+およびMn Tfの親族値よりも大きかった。計算された拡散速度と比較すると、脳の親族値は、54MN2+、54mnクエン酸塩、54mn TFのキャリア媒介脳流入を示唆しています。55mnクエン酸塩は54mnクエン酸塩の取り込みを阻害し、55mn2+は54mn2+の取り込みを阻害し、キャリアを介した脳mn流入の結論をサポートしました。Mn2+よりもMnクエン酸塩の親族値が大きく、血漿中の主要な非タンパク質結合MN種としてのその存在は、Mn citrateが脳に入る主要なMN種である可能性があることを示唆しています。

Manganese (Mn) is an essential element and a neurotoxicant. Regulation of Mn movement across the blood-brain barrier (BBB) contributes to whether the brain Mn concentration is functional or toxic. In plasma, Mn associates with water, small molecular weight ligands and proteins. Mn speciation may influence the kinetics of its movement through the BBB. In the present work, the brain influx rates of 54Mn2+, 54Mn citrate and 54Mn transferrin (54Mn Tf) were determined using the in situ brain perfusion technique. The influx rates were compared to their predicted diffusion rates, which were determined from their octanol/aqueous partitioning coefficients and molecular weights. The in situ brain perfusion fluid contained 54Mn2+, 54Mn citrate or 54Mn Tf and a vascular volume/extracellular space marker, 14C-sucrose, which did not appreciably cross the BBB during these short experiments (15-180 s). The influx transfer coefficient (Kin) was determined from four perfusion durations for each Mn species in nine brain regions and the lateral ventricular choroid plexus. The brain Kin was (5-13) x 10(-5), (3-51) x 10(-5), and (2-13) x 10(-5) ml/s/g for 54Mn2+, 54Mn citrate, and 54Mn Tf, respectively. Brain Kin values for any one of the three Mn species generally did not significantly differ among the nine brain regions and the choroid plexus. However, the brain Kin for Mn citrate was greater than Mn2+ and Mn Tf Kin values in a number of brain regions. When compared to calculated diffusion rates, brain Kin values suggest carrier-mediated brain influx of 54Mn2+, 54Mn citrate and 54Mn Tf. 55Mn citrate inhibited 54Mn citrate uptake, and 55Mn2+ inhibited 54Mn2+ uptake, supporting the conclusion of carrier-mediated brain Mn influx. The greater Kin values for Mn citrate than Mn2+ and its presence as a major non-protein-bound Mn species in blood plasma suggest Mn citrate may be a major Mn species entering the brain.